JPH1053825A - リードフレーム用銅合金 - Google Patents
リードフレーム用銅合金Info
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- JPH1053825A JPH1053825A JP22770396A JP22770396A JPH1053825A JP H1053825 A JPH1053825 A JP H1053825A JP 22770396 A JP22770396 A JP 22770396A JP 22770396 A JP22770396 A JP 22770396A JP H1053825 A JPH1053825 A JP H1053825A
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Abstract
%Fe−0.03wt%P−0.13wt%Zn)と同
等の物理的性質及び機械的性質をもち、かつCDA19
4合金よりもめっき性及びプレス打抜性が改善されたリ
ードフレーム用銅合金を得る。 【解決手段】 Fe:1.2〜2.2wt%、P:0.
005〜0.08wt%、Zn:0.1〜5.0wt
%、残部がCuと不可避不純物からなり、長径10μm
以上のFe粒子の個数を5個/mm2以下としたリード
フレーム用銅合金。
Description
理性に優れる半導体の高導電性リードフレーム用銅合金
に関するものである。
−0.03wt%P−0.13wt%Zn)は強度と導
電性に優れ、且つ、耐熱性が良好なため半導体リードフ
レーム用の銅合金材料として広く用いられている。
4合金はCuへの固溶限を越えるFeを含有するため、
連続あるいは半連続鋳造にて作製した鋳塊中には、溶
解、鋳造の過程で生じた多くのFeに富む晶出物や析出
物(以下、Fe粒子という)が存在する。これらのFe
粒子は熱間加工や熱処理の加工工程を経過しても消失す
ることが少ないため、最終製品にも残存しやすい。そし
て、これらのFe粒子は、母相のCuに比べて電気化
学的に電位が低いため水溶液と接触するとイオン化して
溶出しやすい、Hv:400〜1000と銅の母相
(Hv:100)と比べて非常に硬いなどの特徴を有す
る。
粗大化しやすく、特に10μm以上にもなるFe粒子が
母相中に多く存在すると、これらは強化に寄与しないば
かりか次のような問題を引き起こす。 製造時の酸洗あるいはCu又はAgめっきの前処理時
の酸洗においては、このFe粒子が優先的に溶出してそ
の跡に腐食孔が形成され、その後Cu又はAgめっきが
行われ、熱が加わると腐食孔内に閉じ込められた水分が
加熱によって水蒸気となり膨張するため、めっきの膨れ
又はめっき膜の破壊が発生し、半導体の組立に不適合と
なる。 リードフレームをプレス打ち抜き加工する際、打ち抜
き具の寿命を短くしたり、場合によっては工具が破損し
たりすることがある。
びプレス打ち抜き性の問題点に鑑みてなされたものであ
り、従来のCDA194合金と同等の物理的性質及び機
械的性質をもち、かつCDA194合金よりもめっき性
及びプレス打抜性が改善されたリードフレーム用銅合金
を提供することを目的とする。
ば、先に述べたように、CDA194合金のめっき性及
びプレス打ち抜き性を阻害しているのは主として10μ
m以上の大きいFe粒子であり、これを所定数以下に制
限することでめっき性及びプレス打ち抜き性を改善でき
る。本発明はこの知見を元になされたものである。すな
わち、本発明に関わるリードフレーム用銅合金は、F
e:1.2〜2.2wt%、P:0.005〜0.08
wt%、Zn:0.1〜5.0wt%、残部がCuと不
可避不純物からなり、長径10μm以上のFe粒子の個
数が5個/mm2以下、好ましくは1個/mm2以下であ
ることを特徴とする。
由について説明する。 (Fe)本発明の銅合金は母相中に微細に析出したFe
粒子によって強化される。Feの含有量が1.2wt%
未満では、材料を時効処理してもFe粒子の析出量が少
なく、十分な強度が得られないため、Feの含有量は
1.2wt%以上必要である。一方、Feの含有量が
2.2wt%を越えると鋳塊の冷却を強化しても10μ
m以上のFe化合物が晶出しやすくなり、本発明の目的
であるFe晶出物の寸法と密度の目標を満足することが
難しくなり、かつ凝固後の冷却中に強化に寄与しない粗
大なFe化合物が析出しやすくなるため、Feの上限値
を2.2wt%とする。Fe含有量を下げ1.2〜1.
8%としたとき、Fe含有量が1.8%より多いときに
比べ粗大なFe粒子が晶出又は析出しにくく、これを1
個/mm2以下に制限することが比較的容易となる。
素を脱酸生成物として除去するために0.005〜0.
08wt%含有させる。添加する0.005wt%未満
では脱酸効果は十分でない。また、0.08wt%を越
えて鋳塊中に残留するとCu+Cu3Pの低融点共晶に
よる熱間割れを起こし、また、Feの晶出物の寸法が粗
大化しやすく、かつその発生量も多くなるため好ましく
ない。また、溶解、鋳造中に十分な脱酸がなされない場
合は造塊あるいは鋳塊の熱間圧延が困難となる。従っ
て、Pの含有量は0.005〜0.08wt%とする。
するための必須元素であり、含有量が0.1wt%未満
ではこの様な効果は少なく、また5.0wt%を越えて
含有されてもその効果は飽和し、かえって溶融錫及びは
んだの濡れ拡がり性が劣化する。従って、Zn含有量は
0.1〜5.0wt%とする。
さと密度を上記のように規定した理由は、めっきの膨れ
とプレス金型の摩耗が、Fe粒子の粒子寸法10μm、
粒子密度5個/mm2を境にして特に激しくなるためで
ある。好ましくは粒子寸法10μm以上のFe粒子が1
個/mm2以下、さらに好ましくは0個/mm2であり、
これはFe含有量1.8%以下のとき達成しやすい。
の摩耗に対しては、Fe粒子は微細であるほど望まし
い。本発明では、Fe、Pの含有量を前述の範囲にする
ことで、10μm以上のFe粒子の低減に大きな効果が
あるが、さらにはCuの融点より100〜150℃程度
高温(1180〜1250℃)に保持して溶湯に添加し
たFeの完全溶解を計り、またその温度より溶湯及び凝
固後の鋳塊の急冷を行うとFe粒子の微細化にはより効
果がある。溶湯の冷却速度が小さいと、溶湯中で形成さ
れるFe粒子が凝集する時間が長くなるため、溶湯の冷
却速度は0.35℃/s以上であることが望ましい。ま
た、凝固物の冷却速度についても、冷却速度が小さいと
Feの析出物が大きくなるため、凝固後300℃まで2
℃/s以上で冷却することが望ましい。
金の実施例を説明する。表1に示す組成の銅合金を電気
炉にて大気中、木炭被覆下で溶解し、厚さ50mm、幅
80mm、長さ180mmの鋳塊を溶製した。次いで、
各鋳塊は900℃の温度より厚さ15mmまで熱間圧延
し、約700℃で水中に投入して急冷した。続いて、熱
延材の表面疵取りを行った後、冷間圧延にて、厚さ0.
45mmに調整し、550℃の温度で1時間保持後、冷
却途中で450℃の温度に4時間保持する2段熱処理を
行った。
らに厚さ0.25mmまで冷間圧延し、機械的性質及び
導電率の測定に供した。図1にこの冷延材の機械的性質
及び導電率を、表2に機械的性質、Fe粒子の形態、A
gめっき性及び耐食性を示す。その測定手順等は下記の
通りである。 (Fe粒子)冷延材の断面ミクロ組織を光学顕微鏡(倍
率×1000)で観察し、長径1μm以上の寸法のFe
粒子の数をカウントし、Fe粒子の大きさを長径10μ
m以上、3μm以上10μm未満、及び1μm以上3μ
m未満に分類し、それぞれ1mm2当りの個数を調べ
た。 (Agめっき性)Cu下地めっき:CuCN+KCN
浴、厚さ0.12μm→Agめっき:AgCN+KCN
浴、厚さ4μmの処理を行った後、大気中で450℃の
温度で5分間加熱し、Agめっき面のSEM観察によ
り、1mm2当りの加熱膨れ個数を調べた。 (耐食性)JISZ2371に準じて5時間露出する塩
水噴霧試験を行った後、表面の腐食状況を調べた。な
お、No.9の合金は脱酸不足により鋳塊中にブローホ
ールが多く加工できなかった。また、NO.7の合金は
熱間圧延にて割れが発生、同じく加工ができなかった。
従って、No.7及びNo.9については、熱間圧延後
の冷延、熱処理などの工程を行わなかった。
2%に満たないと引張強さ、耐力、硬さが十分でない。
表2の結果から、Fe含有量2.2wt%以下の合金は
長径10μm以上のFe粒子はなく、3〜10μm及び
1〜3μmの範囲のものもきわめて少ない。特にFe含
有量1.8wt%以下のものは1μm以上のFe粒子の
晶出又は析出がなかった。また、Fe含有量2.2wt
%以下の合金はAgめっき性、耐食性も優れている。一
方、Fe含有量2.2wt%を越える合金は、Fe粒子
の大きさと個数(特に10μm以上の個数)、Agめっ
き性及び耐食性の点で劣っている。
半導体の組立工程で多く用いられるAgめっき性に優
れ、又素材の耐食性も高く、信頼性の高い合金である。
従って、本発明合金によって、歩留り向上、コストダウ
ン等の効果が得られるものである。また、機械的特性は
従来のCDA194合金とほぼ同等である。
e含有量の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 Fe:1.2〜2.2wt%、P:0.
005〜0.08wt%、Zn:0.1〜5.0wt
%、残部がCuと不可避不純物からなり、長径10μm
以上のFe粒子の個数が5個/mm2以下であることを
特徴とするリードフレーム用銅合金。 - 【請求項2】 Fe:1.2〜1.8wt%、P:0.
005〜0.08wt%、Zn:0.1〜5.0wt
%、残部がCuと不可避不純物からなり、長径10μm
以上のFe粒子の個数が1個/mm2以下であることを
特徴とするリードフレーム用銅合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22770396A JP3344687B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | リードフレーム用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22770396A JP3344687B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | リードフレーム用銅合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1053825A true JPH1053825A (ja) | 1998-02-24 |
JP3344687B2 JP3344687B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=16865033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22770396A Expired - Lifetime JP3344687B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | リードフレーム用銅合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3344687B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4527198B1 (ja) * | 2009-08-20 | 2010-08-18 | 三菱伸銅株式会社 | 電子機器用銅合金の製造方法 |
JP2014055341A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Dowa Metaltech Kk | 銅合金板材およびその製造方法 |
JP2014189852A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Kobe Steel Ltd | Ledのリードフレーム用銅合金板条 |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP22770396A patent/JP3344687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4527198B1 (ja) * | 2009-08-20 | 2010-08-18 | 三菱伸銅株式会社 | 電子機器用銅合金の製造方法 |
WO2011021245A1 (ja) * | 2009-08-20 | 2011-02-24 | 三菱伸銅株式会社 | 電子機器用銅合金及びリードフレーム材 |
JP2014055341A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Dowa Metaltech Kk | 銅合金板材およびその製造方法 |
JP2014189852A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Kobe Steel Ltd | Ledのリードフレーム用銅合金板条 |
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JP3344687B2 (ja) | 2002-11-11 |
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